Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Forschungs-Brennkraftmaschine, welche aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Weiters betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem an einem Zylinderkurbelgehäuse lösbar befestigten Zylinderkopf und zumindest einem mit dem Zylinderkurbelgehäuse lösbar verbundenen unterer Lagerträger, wobei Zylinderkopf, Zylinderkurbelgehäuse und der unterer Lagerträger über zumindest eine Zugankerverschraubung miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, welche im Bereich eines großen Pleuelauges in einen Stangenteil und einen Pleuellagerdeckel geteilt ist, wobei der Pleuellagerdeckel beidseits einer durch eine Pleuelhochachse und eine Pleuellagerachse aufgespannten Längsmittelebene über zumindest zwei Pleuelschrauben mit dem Stangenteil lösbar verbunden ist.

Es ist beispielsweise aus der DE 103 02 957 Al oder der DE 101 29 419 Al bekannt, eine Nockenwelle gebaut auszuführen.

Insbesondere bei Forschungs-Brennkraftmaschinen ist es wünschenswert, in möglichst kurzer Zeit an einer Nockenwelle eine Veränderung der Steuerzeiten vornehmen zu können. Bisher mussten dafür die Nockenwellen aus dem Motor ausgebaut und zum Teil in speziellen Vorrichtungen eingestellt werden. Dies ist allerdings mit einem hohen Montage- und Zeitaufwand verbunden.

Die DE 196 04 547 Al beschreibt eine Brennkraftmaschine, bei der Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Lagerdeckel durch Zugankerschraubverbindungen miteinander verbunden sind. Jede Schraubverbindung besteht dabei aus zwei gleichachsig zueinander angeordnete Zugankerschrauben, deren Außengewinde in korrespondierende Innengewinde von als Hülsen ausgebildeten Gegenstücken eingreifen. Die Querebenen der Hülsen sind mit Querstützen untereinander verbunden und als Bauteilverband in dem Zylinderkurbelgehäuse eingegossen.

Die DE 31 22 533 Al offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderblock, der mit einem lösbar befestigten Zylinderkopf versehen ist. Die oberen Lagerteile der Kurbelwellenlager sind mittels den Zylinderblock im Wesentlichen parallel durchsetzender und in dem oberen Teil des Kurbelwellenlagers eingeschraubter Durchgangsschrauben, die auch der Befestigung des Zylinderkopfes am Zylinderblock dienen, mit dem Zylinderblock fest verbunden. Das Gewinde jeder Durchgangsschraube ist in einer Durchgangsbohrung des oberen Lagerteiles eingeschraubt, welches auch das Gewinde zur Befestigung des unteren La-

gerteiles über separate Lagerschrauben ist. Ähnliche Konstruktionen sind auch aus der DE 31 21 408 C2 und der DD 39 667 C bekannt.

Aus der US 3,903.753 A ist eine gebaute Pleuelstange bekannt. Im Bereich des großen Pleuelauges ist ein Pleuellagerdeckel über zwei oder vier Schrauben mit einem geteilten Stangenteil verbunden. Ein erster Stangenteil ist mit einem zweiten Stangenteil über acht Schrauben verbunden, deren Achsen - in einem Schnitt quer zur Hochachse der Pleuelstange betrachtet - entlang einem Kreisbogen angeordnet sind.

Durch die steigenden Zünddrücke bei Brennkraftmaschinen müssen im Bereich des großen Pleuelauges die Kurbelzapfen immer stärker ausgeführt werden, trotzdem muss das Pleueloberteil mit Kolben durch den zylindrischen Buchsen- einpass montier- bzw. demontierbar sein. Dadurch verbleibt relativ wenig Bauraum für die Anordnung von Schrauben. Durch schräg geteilte Pleuelstangen könnte dieses Problem gelöst werden. Schräg geteilte Pleuelstangen haben aber den Nachteil, dass die Schraubensacklöcher im Kraftfluss eine ungünstige Position einnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und auf möglichst einfache und zeitsparende Weise eine Verstellung der Nockenwelle zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Herstellungs- und Montageaufwand für die eingangs genannte Brennkraftmaschine zu vermindern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Pleuelstange für hohe Zünddrücke zu konzipieren, welche möglichst geringen Bauraum im Bereich des großen Pleuelauges einnimmt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest zwei Teile der Nockenwelle gegeneinander verdrehbar sind, wobei im Trennbereich der beiden Teile jeder Teil zumindest eine Markierung aufweist, wobei vorzugsweise zumindest eine Markierung am Umfang zumindest eines Teiles angeordnet ist.

Eine dauerhafte Markierung wird durch eingefräste Schlitze erreicht. Um eine genaue Verstellung der Nockenwelle zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil eine Vielzahl von vorzugsweise in gleichen Abständen angeordneten Markierungen aufweist.

Sind die Teile der Nockenwelle im gewünschten Ausmaß gegeneinander verdreht, so werden diese während des Montagevorganges vorteilhafter Weise durch eine Halteeinrichtung fixiert. Die Halteeinrichtung kann durch zumindest eine Scheibenfeder mit zumindest einer Federklammer gebildet sein. Durch die Halteeinrichtung werden die Teile der Nockenwelle lagerichtig gehalten, bis eine feste

dauerhafte Verbindung, beispielsweise durch eine Befestigungseinrichtung, vorzugsweise eine axiale Befestigungsschraube, erfolgt.

Die Teile der Nockenwelle sind dabei im eingebauten Zustand - bei gelöster Be- tätigungseinrichtung - gegeneinander verdrehbar. Somit kann eine rasche Verstellung der Nocken im eingebauten Zustand in kürzester Zeit erfolgen.

Um den Herstellungs- und Montageaufwand zu verringern, ist vorgesehen, dass die Zugankerverschraubung im unteren Lagerträger, vorzugsweise in einer ersten Gewindebohrung des unteren Lagerträgers befestigt ist. Dadurch, dass Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und unterer Lagerträger mit einer in den unteren Lagerträger eingeschraubten Zugankerverschraubung miteinander verbunden sind, können Bauteile eingespart und der Montage- und Demontageaufwand vereinfacht werden. Es ergeben sich auch wesentliche Vorteile bei der Gestaltung des Kurbelraumes, da Lagerschrauben oder Zugankerschrauben nicht vom Kurbelraum aus zugänglich sein müssen.

In einer besonders einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zugankerverschraubung einteilig ausgeführt ist.

Alternativ dazu ist es auch möglich, dass jede Zugankerverschraubung mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig ausgeführt ist und zumindest zwei Schrauben aufweist, wobei besonders vorzugsweise eine erste Schraube der Zugankerverschraubung in einer ersten Gewindebohrung des unteren Lagerträgers eingeschraubt ist und eine vom Zylinderkopf ausgehende zweite Schraube der Zugankerverschraubung in eine zweite Gewindebohrung der ersten Schraube koaxial mit der ersten Schraube eingeschraubt ist. Der Zylinderkopf kann somit vom Zylinderkurbelgehäuse entfernt werden, ohne dass der untere Lagerträger demontiert werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass zur Verbindung der beiden Schrauben Feingewinde verwendet werden können.

Die zweite Gewindebohrung ist vorteilhafter Weise in einem Schraubenkopf der ersten Schraube angeordnet, welche einen, vorzugsweise durch ein Innensechs- kant gebildeten Montagebereich aufweist. Bei der Montage kann somit die erste Schraube in Durchgangsbohrungen des Zylinderkurbelgehäuses eingesetzt und in die erste Gewindebohrung eingeschraubt werden. Nach Aufsetzen des Zylinderkopfes werden die zweiten Schrauben der Zugankerschraubverbindungen in die zweiten Gewindebohrungen der ersten Schraube eingeschraubt.

Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Verbindung zwischen den beiden Schrauben im Bereich der Zylinder erfolgt, wobei vorzugsweise der Schraubenkopf der ersten Schraube zur Gänze im Zylinderkurbelgehäuse angeordnet ist.

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Der untere Lagerträger kann durch separate Lagerbügel oder als Lagerbügeleinheit, als Leiterrahmen oder als Kurbelgehäuseunterteil ausgebildet sein.

Zur Einsparung von Bauraum bei hohen Zünddrucken ist vorgesehen, dass der Pleuellagerdeckel über zumindest sechs Pleuelschrauben mit dem Stangenteil verbunden ist.

Die Verwendung von sechs Pleuellagerschrauben hat den Vorteil, dass die Breite der Pleuelstange im Bereich des großen Pleuelauges relativ gering ist und dass trotzdem hohe Kräfte übertragen werden können. Anstelle von zwei bzw. vier Schrauben mit großem Schraubendurchmesser können sechs Pleuelschrauben mit geringerem Schraubendurchmesser eingesetzt werden. Die geringfügige zusätzliche Erstreckung in Richtung der Kurbelwellenachse ist in den meisten Fällen unproblematisch.

Um eine gleichmäßige Kraftübertragung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Pleuelschrauben symmetrisch bezüglich der Längsmittelebene angeordnet sind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Achsen dreier unmittelbar benachbarter Pleuelschrauben - in einem Schnitt quer zur Pleuelhochachse betrachtet - auf einem Kreisbogen angeordnet sind. Die Anordnung der Pleuelschrauben hat den günstigen Effekt, dass diese mittels eines automatischen Drehmomentwerkzeuges anziehbar sind. Das Werkzeug ist dabei um den Mittelpunkt eines Kreisbogens der Schrauben drehbar ausgebildet und kann somit jeweils zwei gegenüberliegende Schrauben anziehen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass jeweils drei benachbarte Pleuelschrauben mit einem einteiligen Gewindestück verschraubt sind. Das Gewindestück kann aber entfallen, wenn das Gewinde direkt im Stangenteil oder im Pleuellagerdeckel angeführt ist. Die Auflage der Köpfe der Pleuellagerschrauben kann am Pleuellagerdeckel oder am Stangenteil erfolgen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Nockenwelle in einer Schrägansicht;

Fig. 2 die Nockenwelle in einer Längsansicht;

Fig. 3 die Nockenwelle in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 die Nockenwelle in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 die Nockenwelle samt Haltevorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 6 die Nockenwelle in einem Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine Haltevorrichtung in einer Schrägansicht;

Fig. 8 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Schnitt;

Fig. 9 eine erste Schraube einer Zugankerverschraubung in einer Schrägansicht;

Fig. 10 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer Vorderansicht;

Fig. 11 die Pleuelstange in einem Schnitt in der Teilungsebene gemäß der Linie XI - XI in Fig. 10; und

Fig. 12 die Pleuelstange in einer Schrägansicht.

Die Fig. 1 bis Fig. 6 zeigen eine gebaute Nockenwelle 1 für eine Ein-Zylinder-Ver- suchs-Brennkraftmaschine. Die Nockenwelle 1 besteht aus mehreren Teilen 2, 3, 4, 5, welche durch eine axiale Befestigungsschraube 6 miteinander verbunden sind. Im Teilungsbereich von jeweils zwei Teilen 2, 3; 3, 4; 4, 5 sind durch eingefräste Schlitze gebildete Markierungen 7, 8; 9, 10; 11, 12 angeordnet. Durch Lösen der Schraube 6 können die Teile 2, 3, 4, 5 gegeneinander verdreht werden. Diese Verstellung der Teile kann im eingebauten Zustand der Nockenwelle erfolgen.

Ist mit Hilfe der Markierungen 7, 8, 9, 10, 11, 12 die gewünschte Position der Teile 2, 3, 4, 5 eingenommen, so werden die Teile durch eine Haltevorrichtung 13, welche eine Scheibenfeder 14 mit einer Federklammer 15 aufweist, gegeneinander fixiert. Die Federklammer 15 wird dabei seitlich über die Nockenwelle 1 geschoben, so dass die Scheibenfeder 14 in zwei fluchtend gegenüberliegende Schlitze der Markierungen 7, 8, 9, 10, 11, 12 einrastet und somit eine relative Drehung der beiden Teile 2, 3; 3, 4; 4, 5 verhindert. Um sicherzustellen, dass sich in jeder möglichen Verdrehlage zumindest zwei Schlitze fluchtend gegenüberstehen, weisen die einander zugewandten Markierungen unterschiedliche Teilungen auf. Sind die Teile 2, 3, 4, 5 durch Haltevorrichtungen 13 fixiert, so kann die Befestigungsschraube 6 festgezogen werden. Nach Festziehen der Befestigungsschraube 6 sind die Teile 2, 3, 4, 5 lagerichtig und unverdrehbar miteinander verbunden.

Die Teile 3, 4 weisen die Nocken 3a, 4a für nicht weiter dargestellte Gaswechselventile auf.

Durch die Nockenwelle 1 kann auf zeitsparende und einfache Weise eine Verstellung der Nocken 3a, 4a realisiert werden, ohne dass die Nockenwelle 1 ausgebaut werden muss, bzw. ohne dass spezielle Vorrichtungen zu Einstellung erforderlich sind.

Die Brennkraftmaschine 101 weist einen Zylinderkopf 102, ein Kurbelgehäuse 103 und einen, im Ausführungsbeispiel als Kurbelgehäuseunterteil ausgebildeten unteren Lagerträger 104 auf. Ein derartiger Kurbelgehäuseunterteil wird auch als Bed Plate bezeichnet. Der obere Lagerträger für die Kurbelwelle 105 ist in das Zylinderkurbelgehäuse 103 integriert.

Der Zylinderkopf 102, das Zylinderkurbelgehäuse 103 und der untere Lagerträger 104 sind über Zugankerverschraubungen 106 miteinander verbunden. Jede Zugankerverschraubung 106 besteht aus zwei Teilen und zwar den Schrauben 107, 108, welche lösbar miteinander verbunden sind.

Die erste Schraube 107 ist jeweils in eine erste Gewindebohrung 109 des unteren Lagerträgers 104 eingeschraubt, wobei die erste Schraube 107 an seinem Gewindegrund 110 in der ersten Gewindebohrung 109 festsitzt.

Mit Bezugszeichen 111 sind Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der ersten Schraube 107 der Zugankerverschraubungen 106 im Zylinderkurbelgehäuse 103 bezeichnet.

Jede erste Schraube 107 weist im Bereich der Zylinder einen Schraubenkopf 112 auf, in welchen eine zweite Gewindebohrung 113 eingeformt ist. In die zweite Gewindebohrung 113 ist die zweite Schraube 108 der Zugankerverschraubung 106 koaxial mit der ersten Schraube 107 eingeschraubt, wobei die zweite Schraube 108 vom Zylinderkopf 102 ausgeht. Zur Montage weist die erste Schraube 107 im Bereich des Schraubenkopfes 112 einen, im Ausführungsbeispiel durch eine Innensechskant gebildeten Montagebereich 114 auf.

Durch Festziehen der zweiten Schrauben 108 werden Zylinderkopf 102, Zylinderkurbelgehäuse 103 und unterer Lagerträger 104 fest miteinander verbunden.

Die Pleuelstange 201 weist einen Stangenteil 202 und einen lösbar über sechs Pleuellagerschrauben 203 mit diesem verbundenen Pleuellagerdeckel 204 auf. Die Pleuellagerschrauben 203 sind symmetrisch bezüglich einer durch die Pleuelhochachse 205 und die Achse 206 des Pleuellagers 207 aufgespannten Längsmittelebene 208 angeordnet. Die Achsen 209 der Pleuellagerschrauben 203 befinden sich dabei - im in Fig. 11 dargestellten Schnitt quer zur Pleuelhochachse 205 betrachtet - entlang eines Kreisbogens 210, dessen Mittelpunkt M vorzugsweise sich in der Längsmittelebene 208 befindet.

Die Teilungsebene 211 zwischen dem Pleuellagerdeckel 204 und dem Stangenteil 202 befindet sich im Bereich des großen Pleuelauges 212.

Wie insbesondere aus der Fig. 12 ersichtlich ist, sind jeweils drei Pleuellagerschrauben 203 mit einem einteiligen Gewindestück 213 verschraubt, welches durch die Pleuellagerschrauben 203 gegen den Stangenteil 202 gepresst wird.

Die Verwendung von sechs Pleuelschrauben 203 hat den Vorteil, dass die Pleuelstange 201 relativ schmal gebaut werden kann.